一种通用运算放大实验电路的制作方法

本实用新型涉及实验教学设备，尤其涉及一种通用运算放大实验电路。

背景技术：

交直流反向放大电路、交直流同向放大电路、差动放大电路、反相求和运算电路、同相求和运算、积分运算电路和微分运算电路是现有的运算放大实验电路中的常用教学电路，当前为了教学方便，上述每种电路都会设计一块独立的电路板以便于与教材内容直接对应。但这样的话比较浪费实验材料，学生在学习的时候不能清楚的分析各个电路的不同。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种通用运算放大实验电路，在同一块运放上实现了最常用的七种放大电路，使用者可以根据自己的不同应用目标来选择相应的电路，方便快捷，能较好的节约资料，灵活性高。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种通用运算放大实验电路，其特征在于，包括输入端v1-v4、电阻r1-r7、电容c1-c5、开关s1-s11、运放u1a和输出端vout；其中，输入端v1-v4指的是输入端v1、v2、v3和v4，电阻r1-r7指的是电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6和r7，电容c1-c5指的是电容c1、c2、c3、c4和c5，开关s1-s11指的是开关s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10和s11；信号从输入端v1-v4输入，从输出端vout输出。

电容c1与开关s2并联，输入端v1串联在电容c1与开关s2的一端，电阻r2串联在电容c1与开关s2的另一端，当s2断开时，输入端v1经过电容c1连接到电阻r2，当s2闭合后，输入端v1直接连接到电阻r2，r2的另一端通过开关s1连接到运放u1a的1脚；

电容c2与开关s5并联，输入端v2串联在电容c2与开关s5的一端，电阻r3串联在电容c2与开关s5的另一端，当s3断开时，输入端v2经过电容c2连接到电阻r3，当s3闭合后，输入端v2直接连接到电阻r3，r3的另一端通过开关s4连接到运放u1a的1脚；

电容c3与开关s7并联，输入端v3串联在电容c3与开关s7的一端，电阻r4串联在电容c3与开关s7的另一端，当s7断开时，输入端v3经过电容c3连接到电阻r4，当s7闭合后，输入端v3直接连接到电阻r4，r4的另一端通过开关s6连接到运放u1a的2脚；

电容c5与开关s9并联，输入端v4串联在电容c5与开关s9的一端，电阻r5串联在电容c5与开关s9的另一端，当s9断开时，输入端v4经过电容c5连接到电阻r5，当s9闭合后，输入端v4直接连接到电阻r5，r4的另一端通过开关s6连接到运放u1a的2脚；

运放u1a的3脚还接开关s3的一端，s3的另一端接电阻r1的一端，电阻r1另一端接地；运放u1a的2脚还接开关s11的一端，开关s11的另一端接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接地；运放u1a的2脚还接电阻r6的一端，电容c4与开关s10并联，电阻r6的另一端串联在电容c4与开关s10的一端，电容c4与开关s10的另一端接运放u1a的1脚，运放u1a的1脚接输出端vout。

本实用新型的通用运算放大实验电路，s3、s8、s9、s10闭合，其余的s1、s2、s4、s5、s6、s7、s11断开可实现交直流反向放大实验电路；s3、s8、s10闭合，其余的s1、s2、s4、s5、s6、s7、s9、s11断开可实现交流反向放大实验电路；s4、s5、s10、s11闭合，其余的s1、s2、s3、s6、s7、s8、s9断开可实现交直流同向放大实验电路；s4、s10、s11闭合，其余的s1、s2、s3、s5、s6、s7、s8、s9断开可实现交流同向放大实验电路；s3、s4、s5、s8、s9、s10闭合，其余的s1、s2、s6、s7、s11断开可实现差动放大实验电路；s3、s6、s7、s8、s9、s10闭合，其余的s1、s2、s11断开可实现反向求和放大实验电路；s1、s2、s3、s4、s5、s10、s11闭合，其余的s6、s7、s8、s9断开可实现同向求和放大实验电路；s3、s8、s9闭合，s1、s2、s4、s5、s6、s7、s10、s11断开可实现积分实验电路；s3、s8、s10闭合，s1、s2、s4、s5、s6、s7、s9、s11断开可实现微分实验电路。如上所述，本实用新型可通过选择开关s1-s11中开关的闭合或断开在一块板上实现上述不同电路，这样对教学上来说准备的材料比较少，能较好的节约资料，灵活性高。并且这样设置，能给使用者提供上述各电路之间的直观对比。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是由本实用新型电路组合出的交直流反向放大电路电路图。

图3是由本实用新型电路组合出的交流反向放大电路电路图。

图4是由本实用新型电路组合出的交直流正向放大电路电路图。

图5是由本实用新型电路组合出的交流正向放大电路电路图。

图6是由本实用新型电路组合出的差动放大电路电路图。

图7是由本实用新型电路组合出的反相求和运算电路图。

图8是由本实用新型电路组合出的同相求和运算电路图。

图9是由本实用新型电路组合出的积分运算电路图。

图10是由本实用新型电路组合出的微分运算电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的优选实施方案作进一步详细的说明。

如图1所示，一种通用运算放大实验电路，包括输入端v1-v4、电阻r1-r7、电容c1-c5、开关s1-s11、运放u1a和输出端vout；其中，输入端v1-v4指的是输入端v1、v2、v3和v4，电阻r1-r7指的是电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6和r7，电容c1-c5指的是电容c1、c2、c3、c4和c5，开关s1-s11指的是开关s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10和s11。

电容c1与开关s2并联，输入端v1串联在电容c1与开关s2的一端，电阻r2串联在电容c1与开关s2的另一端，当s2断开时，输入端v1经过电容c1连接到电阻r2，当s2闭合后，输入端v1直接连接到电阻r2，r2的另一端通过开关s1连接到运放u1a的1脚；

电容c2与开关s5并联，输入端v2串联在电容c2与开关s5的一端，电阻r3串联在电容c2与开关s5的另一端，当s3断开时，输入端v2经过电容c2连接到电阻r3，当s3闭合后，输入端v2直接连接到电阻r3，r3的另一端通过开关s4连接到运放u1a的1脚；

电容c3与开关s7并联，输入端v3串联在电容c3与开关s7的一端，电阻r4串联在电容c3与开关s7的另一端，当s7断开时，输入端v3经过电容c3连接到电阻r4，当s7闭合后，输入端v3直接连接到电阻r4，r4的另一端通过开关s6连接到运放u1a的2脚；

电容c5与开关s9并联，输入端v4串联在电容c5与开关s9的一端，电阻r5串联在电容c5与开关s9的另一端，当s9断开时，输入端v4经过电容c5连接到电阻r5，当s9闭合后，输入端v4直接连接到电阻r5，r4的另一端通过开关s6连接到运放u1a的2脚；

运放u1a的3脚还接开关s3的一端，s3的另一端接电阻r1的一端，电阻r1另一端接地；运放u1a的2脚还接开关s11的一端，开关s11的另一端接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接地；运放u1a的2脚还接电阻r6的一端，电容c4与开关s10并联，电阻r6的另一端串联在电容c4与开关s10的一端，电容c4与开关s10的另一端接运放u1a的1脚，运放u1a的1脚接输出端vout。

如图2所示，s3、s8、s9、s10闭合，其余的s1、s2、s4、s5、s6、s7、s11断开可实现交直流反向放大实验电路。其工作原理为输入信号v4接c5一端，c5另一端接r5，同时c5与v4相连的一端接s9的一端，s9的另一端接c5与r5相交的一端，r5的另一端接s8，s8的另一端接运放u1a的2脚，2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。u1a的1脚接s3的一端，s3的另一端接r1，r1的另一端接地。此电路为典型的交直流反向放大电路。

如图3所示，s3、s8、s10闭合，其余的s1、s2、s4、s5、s6、s7、s9、s11断开可实现交流反向放大实验电路；其工作原理为输入信号v4接c5一端，c5另一端接r5，r5的另一端接s8，s8的另一端接运放u1a的2脚，2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。u1a的1脚接s3的一端，s3的另一端接r1，r1的另一端接地。此电路为典型的直流反向放大电路。

如图4所示，s4、s5、s10、s11闭合，其余的s1、s2、s3、s6、s7、s8、s9断开可实现交直流同向放大实验电路。其工作原理为输入信号v2接c2一端，c2另一端接r3，同时c2与v2相连的一端接s5的一端，s5的另一端接c2与r3相交的一端，r3的另一端接s4，s4的另一端接运放u1a的3脚。运放u1a的2脚接s11的一端，s11的另一端的接r7，r7的另一端接地，2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。此电路为典型的交直流同向放大电路。

如图5所示，s4、s10、s11闭合，其余的s1、s2、s3、s5、s6、s7、s8、s9断开可实现交流同向放大实验电路。其工作原理为输入信号v2接c2一端，c2另一端接r3，r3的另一端接s4，s4的另一端接运放u1a的3脚。运放u1a的2脚接s11的一端，s11的另一端的接r7，r7的另一端接地，2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。此电路为典型的直流同向放大电路。

如图6所示，s3、s4、s5、s8、s9、s10闭合，其余的s1、s2、s6、s7、s11断开可实现差动放大实验电路，其工作原理为输入信号v2接c2一端，c2另一端接r3，同时c2与v2相连的一端接s5的一端，s5的另一端接c2与r3相交的一端，r3的另一端接s4，s4的另一端接运放u1a的3脚。u1a的3脚接到s3的一端，s3的另一端接r1，r1的另一端接地。输入信号v4接c5一端，c5另一端接r5，同时c5与v4相连的一端接s9的一端，s9的另一端接c5与r5相交的一端，r5的另一端接s8，s8的另一端接运放u1a的2脚，同时2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。此电路为典型的差动放大实验电路。

如图7所示，s3、s6、s7、s8、s9、s10闭合，其余的s1、s2、s11断开可实现反向求和放大实验电路，其工作原理为输入信号v4接c5一端，c5另一端接r5，同时c5与v4相连的一端接s9的一端，s9的另一端接c5与r5相交的一端，r5的另一端接s8，s8的另一端接运放u1a的2脚，同时2脚接s11的一端，s11的另一端的接r7，r7的另一端接地，2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚，输入信号v3接c3一端，c3另一端接r4，同时c3与v3相连的一端接s7的一端，s7的另一端接c3与r4相交的一端，r4的另一端接s6，s6的另一端接运放u1a的2脚。运放u1a的3脚接s3的一端，s3的另一端的接r1，r1的另一端接地。此电路为典型的反向求和放大实验电路。

如图8所示，s1、s2、s3、s4、s5、s10、s11闭合，其余的s6、s7、s8、s9断开可实现同向求和放大实验电路，其工作原理为输入信号v2接c2一端，c2另一端接r3，同时c2与v2相连的一端接s5的一端，s5的另一端接c2与r3相交的一端，r3的另一端接s4，s4的另一端接运放u1a的3脚。输入信号v1接c1一端，c1另一端接r2，同时c1与v1相连的一端接s2的一端，s2的另一端接c1与r2相交的一端，r2的另一端接s1，s1的另一端接运放u1a的3脚，同时3脚接s3的一端，s3的另一端的接r1，r1的另一端接地。运放u1a的2脚，接s11的一端，s11的另一端的接r7，r7的另一端接地，2脚的一端r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。此电路为典型的正向求和放大实验电路。

如图9所示，s3、s8、s9闭合，s1、s2、s4、s5、s6、s7、s10、s11断开可实现积分实验电路；其原理是输入信号v4接c5一端，c5另一端接r5，同时c5与v4相连的一端接s9的一端，s9的另一端接c5与r5相交的一端，r5的另一端接s8，s8的另一端接运放u1a的2脚，同时2脚接r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。u1a的3脚接s3的一端，s3的另一端接r1，r1的另一端接地。此电路为典型积分实验电路。

如图10所示，s3、s8、s10闭合，s1、s2、s4、s5、s6、s7、s9、s11断开可实现微分实验电路，其原理是输入信号v4接c5一端，c5另一端接r5，r5的另一端接s8，s8的另一端接运放u1a的2脚，同时2脚接r6的一端，r6的另一端接c4，同时接s10的一端，c4的另一端接运放u1a的1脚，同时s10的另一端接u1a的1脚。u1a的3脚接s3的一端，s3的另一端接r1，r1的另一端接地。此电路为典型微分实验电路。

本实用新型的通用运算放大电路，通用性强，方便录活，对教学的准备工作量，对学生来说可方便灵活地实现目标。